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試論露天煤礦開(kāi)采環(huán)境問(wèn)題及防治對策
【摘 要】當前,隨著(zhù)露天煤礦數量的增加和生產(chǎn)規模的擴大,對環(huán)境特別是對土地資源的占用和污染將日趨嚴重。這就需要決策者、管理者、生產(chǎn)者有戰略眼光和戰略胸懷,主動(dòng)地、積極地改善、美化周邊環(huán)境,實(shí)現資源開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護的協(xié)調發(fā)展。本文闡述了露天煤礦在開(kāi)采過(guò)程中對環(huán)境的影響問(wèn)題,同時(shí)針對這些問(wèn)題提出了若干的防治對策,以供大家參考。
【關(guān)鍵詞】環(huán)境;露天煤礦;開(kāi)采;防治
一、露天煤礦開(kāi)采引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題
(一)對土地的破壞
露天煤礦區對土地資源的破壞主要表現在露天采場(chǎng)的直接挖損、外排土場(chǎng)壓占土地和工業(yè)廣場(chǎng)的占用等。挖損是對原地表形態(tài)、淺部地層、生物種群的直接摧毀,致使原土地不復存在,壓占是挖損過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄巖土堆置于外排土場(chǎng)上造成原地貌功能的喪失。挖損和壓占等工程活動(dòng)直接破壞了表層的植被,導致這一區域原先處于相對穩定的系統受到干擾,使區域內的土地利用、植被覆蓋、地貌、保水力等生態(tài)因子發(fā)生巨大的變化。
(二)水污染問(wèn)題
露天煤礦開(kāi)采對地表水和地下水污染最嚴重的是煤礦排土場(chǎng)淋溶水。排土場(chǎng)的煤矸石中富含堿金屬、堿土金屬和硫等,大氣降水淋溶了煤矸石中的無(wú)機鹽類(lèi),含無(wú)機鹽類(lèi)的淋溶水流入地表水體會(huì )對地表永體造成污染,滲入地下含水層,也會(huì )污染地下水體。此外,采場(chǎng)周?chē)w和大氣降水匯入采場(chǎng)礦坑,也會(huì )由于礦坑積水浸潤采場(chǎng)的殘煤露頭,而使煤層中的硫和重金屬等污染物質(zhì)溶入水體而使地下水受到污染。
(三)空氣染污問(wèn)題
露天煤礦排土場(chǎng)污染最嚴重的因子為剝采區、排土區和運輸道路兩側一定范圍內的粉塵。此外,露天煤礦排土場(chǎng)大多沒(méi)有土地復墾和再植被,每個(gè)露天煤礦的外排土場(chǎng)都會(huì )形成一個(gè)幾百到幾千公頃的人為荒漠化土地,春秋時(shí)節,荒漠化的排土場(chǎng)所產(chǎn)生的揚塵等亦會(huì )使周?chē)髿庠斐蓢乐氐奈廴尽?/p>
(四)環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題
露天采礦形成的礦坑邊坡及排土場(chǎng)邊坡,由于地質(zhì)構造、邊坡巖體、地表水及地下水作用、采礦工程活動(dòng)等原因誘發(fā)一系列諸如滑坡、塌陷、泥石流等突發(fā)性或緩變性地質(zhì)災害,危及該地區周邊工業(yè)企業(yè)與民居建筑的安全,造成人員傷亡及巨大的經(jīng)濟損失。因此,滑坡、塌陷等地質(zhì)災害貫穿于露天礦開(kāi)采的始終,并有可能延續到閉坑后。
二、露天煤礦開(kāi)采引發(fā)環(huán)境問(wèn)題的防治對策
(一)土地破壞的防治措施
1、耕作層土壤和表層土壤是經(jīng)過(guò)多年耕作和植物作用而形成的熟化土壤,是深層生土所不能替代的,對于植物種子萌發(fā)和幼苗生長(cháng)有著(zhù)重要作用。應對礦區擬破壞的露天采礦場(chǎng)熟化的表土進(jìn)行剝離,用汽車(chē)運輸到指定表土堆放場(chǎng)堆存,閉礦后直接作為露天采礦場(chǎng)復墾用土。
2、修建運輸道路時(shí),要充分利用已有礦山運輸道路、鄉村道路,不占或少占耕地、林地。避開(kāi)土壤狀況良好、植被生態(tài)復雜地段,減少對礦區植被和土壤的破壞。
3、采用機械、人工等方式對采場(chǎng)邊坡進(jìn)行清理,清除松動(dòng)、凸起的碎(塊)石。對平臺進(jìn)行人工、機械平整,清除場(chǎng)地內較大石塊;休息室、表土堆放場(chǎng)建筑進(jìn)行拆除、平整;區內道路進(jìn)行平整、回填;平整后場(chǎng)地坡度要滿(mǎn)足復墾場(chǎng)地需求。
4、對平整后的平臺場(chǎng)地穴狀坑及采場(chǎng)邊坡平臺進(jìn)行覆土,覆土來(lái)源為礦山開(kāi)拓時(shí)剝離堆存于表土堆放場(chǎng)的表土。采用機械、人工等方式,剩余的表土采取就近的原則平覆于擬復墾林地的場(chǎng)地,覆土平均厚度≥0、5米。
5、礦區復墾土壤以生土為主,土壤養分含量和地力不足,恢復待復墾土地的肥力和生物生產(chǎn)效能,就必須采取恢復土壤、肥化土壤的措施。因此復墾的地塊根據當地情況增施農家肥與生物菌,林木落葉留底以提高土壤的有機物含量,改良土壤結構,改善土壤理化性狀,增加土壤肥力。
(二)空氣污染的防治措施
1、施工揚塵防治措施。土石方開(kāi)挖避免在大風(fēng)天氣進(jìn)行,完工后及時(shí)回填、平整場(chǎng)地;工業(yè)場(chǎng)地輔助配套工程施工,首先做好路面硬覆蓋;易產(chǎn)生揚塵的建筑材料采用封閉車(chē)輛運輸;設置圍布、擋板,禁止高空拋撒建筑垃圾和起塵的料、渣土的 外溢;施工揚塵防治關(guān)鍵要加強施工管理,管理到位,可以有效減輕對環(huán)境的影響。
2、運營(yíng)期地面運輸系統的防塵措施。輸煤系統帶式輸送機棧橋露天部分均加設皮帶罩棚,篩上設布袋除塵器集塵;在其周?chē)O置彩色防風(fēng)擋板,阻擋煤塵的擴散。儲煤設施應采用圓筒倉儲煤方式;轉載點(diǎn)、原煤卸載站設置通風(fēng)除塵裝置和噴霧灑水裝置。
3、采場(chǎng)、排土場(chǎng)揚塵治理。對采掘工作面,合理布置炮孔,正確選擇爆破參數和加強裝藥、 沖填等作業(yè)的管理,爆破前向巖體注射高壓水,或利用灑水裝置;鉆機設袋式集塵器,爆破后灑水降塵;配備灑水車(chē)往返于坑內外道路,對排土場(chǎng)工作面及其與采掘場(chǎng)之間的道路進(jìn)行經(jīng)常性地灑水,以增加路面、 作業(yè)面積塵濕度。排土場(chǎng)定期碾壓,降低起塵。對已經(jīng)結束排棄的排土場(chǎng)平臺,在不影響整個(gè)露天礦排土作業(yè)的條件下及時(shí)覆土綠化;沿固定幫坡種植防風(fēng)林帶。
(三)邊坡防治措施
1、高度重視露天礦邊坡管理工作,建立健全邊坡安全管理機構制度,剝采生產(chǎn)應嚴格按照設計給出的邊坡角、平臺進(jìn)行留設,嚴禁越采超挖。
2、采用邊坡穩定性雷達或邊坡監測機器人加強邊坡變形監測工作,及時(shí)掌握邊坡變形的動(dòng)態(tài)情況和規律,對于出現的任何局部、小規模的邊坡坍塌滑落還要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的分析和治理方案設計。
3、露天礦地下水豐富,建議建立完善的疏干排水系統,在采場(chǎng)發(fā)現出水點(diǎn),詳查后打水平孔,釋放靜水壓力,夏季暴雨會(huì )給采場(chǎng)邊坡穩定性帶來(lái)威脅,此時(shí)要加強疏干,特別是斷裂帶和煤層頂底板的弱層,一定要詳查,做到“有疑必探,先探后采”。
4、建立日常的巡查監測制度,特別是春季解凍期、雨季或坡面上出現沉陷裂縫時(shí)更要加強巡查監測,一旦發(fā)現異常情況(如邊坡有明顯失穩先兆)及時(shí)預警避讓?zhuān)虿扇》乐喂こ檀胧?/p>
5、抗滑樁是穿過(guò)滑坡體深入于滑床的樁柱,用以支擋滑體的滑動(dòng)力,起穩定邊坡的作用,適用于淺層和中厚層的滑坡,是一種抗滑處理的主要措施。
(四)水污染的防治措施
1、修筑截礦山排水溝渠。礦山排水溝渠溝建于礦場(chǎng)四周,當雨季降水量大,既起到阻擋作用,而且還起到梳流作用。
2、河流改道。針對穿過(guò)礦區的河流,必須對河流進(jìn)行改道遷徙,路線(xiàn)改道應選擇短,地勢平緩弱滲水地段。同時(shí)還要考慮礦山的發(fā)展前景,避免二次分流。新河道的起點(diǎn)應該在河床沖刷易發(fā)區進(jìn)行選擇,并與原有的河道河勢想適應。
3、調洪水庫。季節性的地表水流橫穿開(kāi)采境界時(shí),除采取改道措施外,須在礦區上游修筑調洪水庫截流和貯存洪水。
4、修筑攔河堤。當露天開(kāi)采和附近的河流周?chē)孛嫠降木辰,湖白的岸邊標高相差較小,甚至低于岸邊地形時(shí),應該修建岸邊護堤堰。防止河水漫灌到采礦場(chǎng)。
5、防滲帷幕。防滲帷幕防水是在露天礦開(kāi)采境界以外,在地下水涌人采場(chǎng)的通道上,設定若干一定距離的注漿鉆孔,并依靠漿料在裂縫中的擴散,凝結組成一道擋水隔墻,所謂防滲帷幕就是指由若干個(gè)注漿鉆孔所組成的擋水隔墻。
三、結語(yǔ)
露天煤礦開(kāi)采環(huán)境問(wèn)題的防治是一項復雜的、綜合的、龐大的系統工程。要應用環(huán)境地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、采礦學(xué)、水土保持學(xué)、系統工程、工程經(jīng)濟學(xué)等學(xué)科的原理和思路研究防治對策,追求最優(yōu)的經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和環(huán)境效益。實(shí)現煤炭開(kāi)采與環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展,實(shí)現礦區的可持續發(fā)展。
參考文獻:
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